دورات
‏إظهار الرسائل ذات التسميات دورات. إظهار كافة الرسائل
‏إظهار الرسائل ذات التسميات دورات. إظهار كافة الرسائل

الشبكات الدرس 12: تعرّف على خدمة DHCP

2/24/2018 1 تعليق
دخلنا أخيرا في المرحلة الأخيرة من دروس الشبكات و التي سنتعرّف خلالها على مختلف الخدمات، و سنبدأ هذا الأسبوع بخدمة لا يمكن لشبكة الأنترنت أن تعمل دونها، فلو توقّفت سيرفرات هذه الخدمة ليوم كامل فستتكبّد الشركات الكبرى خسائر مادّية جسيمة.



ماهي خدمة DHCP ؟


أولا كلمة DHCP هي اختصار لـ Dynamic Host Configuration Protocol، من خلال اسم هذه الخدمة يمكننا استخلاص أنّ DHCP هو بروتوكول يقوم بالإعدادات الديناميكية (التلقائية) للأجهزة، هذه الإعدادات تتمثل في المعلومات التي تمكّن الجهاز من الاتصال بالشبكة و هي الـ IP Address و أيضا الـ Subnet Mask كما تقوم الخدمة أيضا بإعداد الـ DNS.

مالذي نستفيده من هذه الخدمة ؟


هذا سؤال منطقي جدّا فبمقدورنا كمديرين للشبكات أن نقوم بإعداد أجهزتنا يدويّا، و ذلك بالمرور على كلّ جهاز و إعطائه كل المعلومات اللازمة للاتصال بالشبكة، لكن فكّر قليلا هل ستكون قادرا على ذلك في شبكة تحتوي على آلاف الأجهزة؟ قد تستطيع ولكنّك ستقوم باستهلاك الكثير من الوقت و قد تحتاج لأيام حتى تقوم بهذا، وذلك دون أن نأخذ الأخطاء بعين الاعتبار، خدمة DHCP تأتي بالحلّ المثالي فهذه الخدمة ستحلّ محلّك في إعداد الأجهزة، لكنّك في حاجة إلى جهاز يعمل كسيرفر لهذه الخدمة.

كيف تعمل خدمة DHCP؟


تعمل هذه الخدمة بمجرّد إعداد سيرفر أو جهاز روتر ، بالنسبة لأجهزة الروتر سواء المنزلية أو الاحترافية فهي تأتي مزوّدة بهذه الخدمة، فقط أنت بحاجة إلى إعدادها، أما بالنسبة للحواسيب فأنت بحاجة إلى استعمال نظام خاص بالسيرفرات مثل Windows Server أو Ubunto Server فأنظمة التشغيل العادية مثل Windows 10 أو Windows 7 لا يمكنها تزويد الأجهزة الأخرى بهذه الخدمة لأنها ببساطة أنظمة خاصة بالمستخدم وليس السيرفر، نعود إلى الموضوع خدمة DHCP تعمل عبر 4 مراحل:

- المرحلة الأولى تدعى DHCP Discover وهي المرحلة التي يبحث فيها الجهاز عن سيرفر DHCP نظرا لجهل الجهاز بعنوان السيرفر فسيتحتم عليه إرسال رسالة إلى جميع الأجهزة المتصلة بالشبكة أي عملية الـ Broadcast، هذه الرسالة ستمحى تلقائيا من قبل الأجهزة الأخرى و سيقوم فقط سيرفر الـ DHCP باستقبالها.
- المرحلة الثانية تسمّى بـ DHCP Offer وهي المرحلة التي يرّد فيها السيرفر على الجهاز لإخباره بعنوانه، هذه الرسالة سيتمّ إرسالها فقط للجهاز المعني لأن السيرفر قد قام بحفظ عنوان الـ Mac الخاص به.
- المرحلة الثالثة هي DHCP Request بعد أن يقوم الجهاز بمعرفة عنوان السيرفر سيقوم بإرسال الرسالة الثانية وهي طلب ارسال الإعدادات من السيرفر.
- المرحلة الرابعة و الأخيرة DHCP Acknowledgement هنا يقوم السيرفر بإرسال الإعدادات المتمثّلة في عنوان الـ IP و الـ Subnet Mask و الـ Gateway و معلومات الـ DNS إلى الجهاز.

بعض المعلومات الإضافية حول خدمة DHCP


- يمكن لمدير الشبكة التحكّم في عدد العناوين التي يمنحها السيرفر.
- كإجراء أمني يمكن أيضا إرسال عناوين الـ IP بالاعتماد على MAC الجهاز.
- يمنح السيرفر عنوان الـ IP للأجهزة لوقت محدد من قبل مدير الشبكة.
- يمكن أن تحتوي الشبكة على أكثر من سيرفر DCHP في هذه الحالة سيقوم السيرفر الذي يستقبل الرسالة أولا بالقيام بإرسال الإعدادات.
- عند انتهاء عدد العناوين سيقوم السيرفر بمسح الشبكة ، في حالة وجود جهاز منطفئ سيقوم بمنح عنوانه لغيره، في حالة اشتغال كافة الأجهزة سيبقى الجهاز الزائد في حالة انتظار.
- الإعداد الخاطئ لخدمة الـ DHCP قد يؤدّي إلى خطر أمني فأي جهاز استطاع الدخول إلى الشبكة سيمنحه السيرفر كافة الإعدادت.
- ينصح بإعداد السيرفرات و كاميرات المراقبة و الطابعات يدويا لكي تتجنّب صعوبة معرفة عناوينها.
- في حالة توقّف سيرفر الـ DHCP فجأة ستبقى الأجهزة تعمل دون مشاكل حتى انطفاءها أو إعادة تشغيلها.

هذا كلّ ما لدينا لهذا الأسبوع، نلتقي الأسبوع القادم مع درس جديد إن شاء الله.

فهرس دروس الشبكات

الشبكات الدرس 11: تعرّف على الـ Router

2/16/2018 اضف تعليق
شبكة الأنترنت هي عبارة عن شبكة معلوماتية ضخمة، تحتوي على ملايين الأجهزة المختلفة مرتبطة فيما بينها، لكن هل فكّرت يوما كيف لكلّ هذه الأجهزة أن تعمل بهذه السّرعة ؟ الإجابة على هذا السؤال ستكون من خلال درس اليوم و الذي سنتحدث فيه عن جهاز الـ Router و عن آلية الـ Routing و كيف يتم إرسال كلّ تلك البيانات.



ماهو جهاز الـ Router ؟


جهاز الـ Router هو جهاز ربط مثله مثل الـ Switch، الإختلاف بينهما يكمن في مكان عمل كلّ منهما، فكما درسنا عن السويتش فهو دائما متواجد في الشبكة المحليّة، أما الروتر فهو خاص بربط شبكتين محليّتين أو أكثر، معظم الشركات الكبرى التي تملك فروع كثيرة سوف تجد عندها على الأقل جهاز روتر يقوم بربط كافة شبكاتها مشكّلا شبكة واحدة.

ماهو الفرق بين الـ Router و الـ Switch ؟


لكي تعرف من اللمحة الأولى أن هذا الجهاز روتر أو سويتش فهما يختلفان في النقاط التالية:

- السويتش يملك العديد من مخارج الـ RJ45 على الأقل تجده يحتوي على 4 مخارج وصولا إلى 48 مخرجا.
- الروتر من الجهة الأخرى يحتوي على مخارج هو الآخر لكن عددها صغير مقارنة بتلك عند السويتش فنجد أقصى عدد من مخارج RJ 45 هو 4 مخارج ( يمكن إضافة مخارج أخرى عند الحاجة ).
- الروتر يعمل في الطبقة الثالثة من نظام OSI أما السويتش فهو يعمل في الطبقة الثانية (هناك نوع خاص يمكنه العمل في الطبقة الثالثة).
- من حيث السّعر فالروتر يكون أغلى بكثير مقارنة بالسويتش.
- الروتر يحتوي على العديد من الخدمات منها DHCP و VPN و VoIP على عكس السويتش الذي يعمل فقط كهمزة وصل بين الأجهزة.
- السويتش يمكنه العمل مباشرة بمجرّد تشغيله و إيصال الأجهزة به، أما الروتر فيجب إعداده من جميع النواحي حتى يتمكّن من العمل.

ماهي عمليّة الـ Routing ؟


من حيث الترجمة فكلمة Routing تعني التوجيه، أما تقنيّا فهي إرسال المعلومات في اتجاهات مختلفة لكنها تملك وجهة واحدة، ففي الواقع هناك آلاف من أجهزة الروتر مرتبطة فيما بينها مشكّلة شبكة من الطرق حيث إذا كنت مثلا تريد تصفّح موقع معيّن يبعد عنك ب 8 أجهزة روتر فلن ترسل المعلومات في خطّ مستقيم بل أجهزة الروتر ستقوم بتوجيه كلّ جزء من هذه المعلومات في طرق مختلفة و ذلك لضمان سرعة الإرسال فكما تعلم لست وحدك في هذا العالم من يستعمل الأنترنت، وهذا ما يسمىّ بآلية الـ Routing، و الهدف منها هو تمكين أكبر عدد من المستخدمين باستعمال الشبكة بسلاسة و سرعة، فلولا الـ Routing سيكون عليك الانتظار حتى ينتهي أحد المستخدمين من إرسال البيانات لكي يأتي دورك فالـ Routing هو ما يسمح لنا بتصفحّ الأنترنت في نفس الوقت و بسرعة.

أنواع الـ Routing ؟


ينقسم الـ Routing إلى قسمين

- Static Routing : عند استخدام هذا النوع ، سيكون على مدير الشبكة إعداد جهاز الروتر يدويّا، أي أنه سيضيف جميع الشبكات بشكل يدوي، هذا النوع عمليّ فقط في الشبكات الصغيرة التي تملك فقط مجموعة صغيرة من الشبكات المحليّة، لكن تخيّل إن كان لدى شركتك 200 أو 300 شبكة محليّة لتضيفها في الروتر، سيكون عليك عندها بكتابة كلّ عنوان على حدة وهذا قد يؤدي بك للخطأ و سيجعل من أمر التحكّم في الشبكة صعبا جدّا، أيضا سيكون من الصّعب جدّا إضافة روتر جديد فعندها سيتوجّب عليك إعادة كتابة كل تلك الأسطر مجدّدا.

- Dynamic Routing : و يأتي هذا النوع كحلّ للمشكلة التي يطرحها الـ Static Routing، فالـ Dynamic Routing يجعل من أمر الإعدادات سهلا فباستخدام أحد بروتوكولات الـ Routing كبروتوكول RIP يمكنك من خلال كتابة أمر واحد فقط جعل الروتر يعرف كافة الشبكات المتصلة به، و هذا النوع عمليّ في الشبكات الضخمة كشبكة الأنترنت، لأن ذلك سيجعل من عمليّة تطوير الشبكة سهلا، فإضافة روتر جديد سيكون إعداده سهلا فقط بكتابة سطر أوامر واحد سيتمكّن من تعلّم كافة العناوين بشكل تلقائي

هذا كلّ ما نملك لهذا الأسبوع، انطلاقا من الأسبوع القادم سننطلق بإذن الله بالشروع في سلسة خدمات الشبكة.

الدروس السّابقة

الشبكات الدرس 10: تعرّف على الـ Subnet Mask

2/10/2018 اضف تعليق
تعرفنا في الدرس السابق على الـ Switch و عرفنا أنّه يقوم بربط العديد من الأجهزة في الشبكة، لكن دوره سينتهي في الشبكة المحليّة، فالأجهزة لا يمكن أن تتّصل ببعضها البعض إن لم تكن تنتمي إلى نفس مجال الـ IP Adresse، فالجهاز ذو العنوان 192.168.1.1 لا يمكنه أبدا الاتصال بالجهاز ذو العنوان 172.16.1.1، لكن مع تدخّل جهاز الـ Router يصبح الأمر ممكنا، كنا سنبدأ في دراسة جهاز الـ Router لكننا رأينا عزيزي الزائر أنك ستحتاج إلى بعض المفاهيم أولا.


ماهي الشبكة من ناحية الـ Software ؟


تعلّمنا في الدروس السابقة أن الشبكة هي عبارة عن جهازين أو أكثر مرتبطة في بعضها إما مباشرة أو عن طريق جهاز الـ Switch، هذا تعريف الشبكة من حيث الـ Hardware، إن تحدثنا عن الـ Software فالشبكة هي كل الأجهزة التي تنتمي إلى نفس مجال الـ IP و نفس الـ Subnet Mask.

ماهو الـ Subnet Mask ؟


الـ Subnet Mask هو عنوان يشبه الـ IP Address لكنه يملك وظيفة مختلفة جدّا، حيث هو عنوان يمكنّنا من تعريف عنوان الشبكة و ليس عنوان الجهاز، على سبيل المثال منزلك يحمل رقم 1 وهو موجود في الحي A، الحيّ هنا هو الـ Subnet Mask فهو يكون نفسه بالنسبة لجميع المنازل في هذا الحيّ، هذا يعني أنه لا يكون جهازين منتميان إلى نفس الشبكة إلّا إذا كان الـ Subnet Mask لكليهما نفسه ، فمثلا الجهاز A ذو العنوان 192.168.1.1 و ذو الـ Subnet مثلا 255.255.255.0، لا يمكنه أبدا الإتصال بالجهاز B ذو العنوان 192.168.1.2 ذو الـ Subnet المختلف 255.255.0.0.

الـ Subnet Mask هو في الحقيقة عبارة عن 32 Bits في لغة الآلة أي أن العدد 255.255.255.0 الذي نراه هو مجرّد تمثيل مبسّط ليسهل علينا الفهم أما داخل النظام هو 11111111.11111111.11111111.00000000، تمعّن جيّدا في الأرقام 1 سوف تجد 24 أليس كذلك ؟ هل سبق لك و رأيت تمثيل الشبكة 192.168.1.0/24 ؟ نعم العدد 24 هو يدلّ على الـ Subnet أي أنه من اليسار إلى اليمين يوجد 24 من العدد 1 و الباقي أصفار. إذا قمت بالتحويل من الـ Binary وهي لغة الآلة، إلى الـ Decimal وهي الأعداد الطبيعية التي نستخدمها فستجد أن 11111111 هو 255.

كيف نعرف عنوان الشبكة انطلاقا من Subnet Mask ؟


لنفترض أولاّ أننا نملك العنوان 192.168.1.1 ولدينا الـ Subnet Mask التالي 255.255.255.0. لمعرفة عنوان هذه الشبكة تابع الخطوات التالية:

- نقوم أولا بتحويل عنوان الـ IP من الـ Decimal إلى الـ Binary سوف تحصل على 11000000.10101000.000000001.000000001
- نقوم بعدها بتحويل الـ Subnet Mask أيضا لنحصل على 11111111.11111111.11111111.00000000
- نقوم بجمع العددين بتطبيق الجمع المنطقي (OR) أي (1+1=1) و (1+0=0).
- سنحصل بعد الانتهاء من الجمع على 11000000.10101000.00000001.00000000 وهو العنوان 192.168.1.0.


أقسام الشبكات الثلاث الأساسيّة


قام المهندسون بتقسيم الشبكات حسب الـ Subnet إلى ثلاث أقسام:

- Class A : الـ Subnet Mask الخاص بها هو 255.0.0.0 (8/) الشبكة الشهيرة العاملة به هي 10.0.0.0/8.
- Class B : الـ Subnet Mask الخاص بها هو 255.255.0.0 (16/) الشبكة الشهيرة العاملة به هي 172.16.0.0/16.
- Class C : الـ Subnet Mask الخاص بها هو 255.255.255.0 (24/) الشبكة الشهيرة العاملة به هي 192.168.1.0/24.

هناك أيضا قسمين خاصّين يستعملان فقط من قبل الخبراء هما Class D و Class E.

هذا كلّ مالدينا في هذا الدّرس، سوف نلتقي بإذن الله الأسبوع المقبل مع درس جديد

الدروس السابقة

الشبكات الدرس 9: تعرّف على جهاز الـ Switch

2/02/2018 اضف تعليق
الشبكة المحليّة هي من أهم الشبكات و الأكثر تعقيدا من حيث عدد الأجهزة، ففي الشبكة المحليّة نجد أجهزة الحاسوب و الطابعات و الهواتف و أجهزة الكاميرات (DVR و NVR) و الكثير من الأجهزة الأخرى، لذا فنحن بحاجة إلى جهاز يستطيع أن يجمعهم في شبكة واحدة و ذلك من أجل التسييرو الحماية.


ماهو جهاز الـ Switch ؟


هو جهاز يحتوي على الكثير من مداخل كروت الشبكات، من أشهر هذه المداخل مدخل RJ45 الذي نعمل به في حواسيبنا و أجهزة المودم المنزلية، دور هذا الجهاز الأساسي هو ربط أكثر من جهازين في شبكة واحدة، و هو القلب النابض لأي شبكة محليّة، نجد هذا النوع من الأجهزة بكثرة في الشركات و المكاتب و مقاهي الأنترنت، أجهزة الـ Switch لها أنواع كثيرة، فنجد نسخ بسيطة تحتوي فقط على 4 مداخل RJ45، و هنالك أيضا نسخ كبيرة تصل حتى 48 مدخل.

كيف يعمل الـ Switch ؟


السويتش يعمل فقط في الطبقة الثانية(Layer 2) من نموذج OSI، إذن فهو لا يحتاج لقراءة عنوان الـ IP، بل هو يعتمد على عناوين الـ MAC لمعرفة مرسل المعلومة و مستقبلها، السويتش يملك في نظام تشغيله جدولا يسجّل فيه فقط معلومتين المعلومة الأولى هي رقم المدخل و المعلومة الثانية هي عنوان الماك الخاص بالجهاز المتصل بهذا المدخل، هذا الجدول يحتوي على عدد خانات بعدد المداخل (أو أكثر)، عند تشغيل جهاز السويتش لأوّل مرة يكون هذا الجدول فارغا و يبدأ الجهاز بملئه على النحو التالي:

- لنفترض أننا نستعمل سويتش ذو 4 مداخل و لدينا 4 حواسيب متصلة به حاسوب A و B و C و D, عندما يرسل حاسوب A ذو عنوان الماك: A1-A2-A3-A4-A5-A6 الذي هو متصل في المدخل 1، يقوم السويتش بتسجيل عنوان الماك الخاص بهذا الحاسوب مع المدخل 1.
- السويتش في هذه المرحلة لا يعرف وجهة هذه المعلومة لأنه يمتلك فقط عنوان الماك الخاص بالحاسوب A، و بما أن الوجهة مجهولة فإن السويتش سيقوم بإرسال هذه المعلومة إلى جميع الأجهزة المتصلة به عن طريق العنوان FF-FF-FF-FF-FF-FF، سوف تسأل لماذا هذا العنوان ؟ الإجابة هي هذا العنوان مخصص فقط لإرسال المعلومة لجميع من هم في الشبكة و تسمى هذه العملية بالـ Broadcast.
- كل الأجهزة المتصلة في الشبكة ستقوم باستقبال هذه المعلومة و لكن فقط الجهاز المعني من سيقوم بقراءتها و الرّد أما الأجهزة الأخرى فستقوم بمحوها، لنفترص أن الحاسوب B ذو عنوان الماك B1-B2-B3-B4-B5-B6 و المتّصل بالمدخل 2 هو الجهاز المعني، في هذه الحالة سيقوم الجهاز B بإرسال الرّد، مباشرة سيقوم السويتش بملئ عنوان ماك الجهاز B مع المدخل الثاني.
- و هكذا السويتش سيقوم دائما بتسجيل عنوان الماك من الحاسوب المرسل للمعلومة مع المدخل المتصل به، حتى يمتلئ الجدول بالكامل.
- بعد أن يمتلئ الجدول بالكامل يصبح السويتش يعرف كل العناوين في الشبكة و سيبدأ بإرسالها فقط للجهاز المعني بها.

كيف كانت الشبكات قبل ظهور جهازالسويتش ؟


منذ ظهور الشبكات و مشكلة ربط الأجهزة مع بعضها هي المشكلة الرائدة في ذلك الوقت، فقبل ظهور أجهزة السويتش كانت الحواسيب في الشبكة يتم ربطها بواسطة كابلات الـ Coaxial عن طريق طوبولوجيا الـ Bus بواسطة كابل واحد، كل حاسوب يكون متصل بجزء من هذا الكابل عن طريق رأس BNC T كما هو موضح في الصورة.


كان المشكل السائد آنذاك هو تعطل الكابل لذا قام مهندسوا الشبكات بجمع هذا الكابل في جهاز واحد من أجل القضاء على المشكلة و تزامن هذا مع ظهور كابل الشبكات (Twisted Pair Cable) لذا قام المهندسون بصنع جهاز يحتوي داخله على دارة مربوطة على التفرّع مع مخارج RJ45 و أطلقوا على هذا الجهاز اسم HUB.
بعد ظهور الـ HUB أخذت الشبكات في التطوّر تدريجيّا، و بدأت البشريّة في الحاجة إلى سرعة كبيرة في نقل البيانات و هنا بدأت عيوب جهاز الـ HUB في الظهور فهو كما نعلم هو مجرّد دارة مربوطة على التفرّع لذا فهو لا يقوم بتحليل البيانات، أي أنه يرسل المعلومة دائما إلى جميع الأجهزة و هذا ما خلق مشكلة البطئ الشديد في إرسال و استقبال المعلومات، وسبب هذا البطئ هو تصادم المعلومات (Collision) و هذا ما أدّى إلى اختراع جهاز الـ Switch.

هذا كلّ ما لدينا لهذا الأسبوع ترقبوا درس الـ Router الأسبوع القادم بإذن الله.

الدروس السابقة

الشبكات الدرس 8: OSI و TCP/IP

1/26/2018 اضف تعليق
درسنا هذا الأسبوع سوف يكون أساس دروس الشبكات كلّها، فهو سيبسّط لك فهم المراحل التي تمرّ عليها المعلومة من جهاز إلى جهاز، و مالذي يحدث للمعلومة في كل مرحلة.


ماهو نموذج OSI ؟


OSI هي اختصار لـ Open Systems Interconnection، و هو نموذج صنع لتحليل و دراسة الشبكات ظهر لأول مرّة في سنوات السبعينيات، و هو نموذج افتراضي يسهّل على التقنيين تقسيم دراسة الشبكة لمراحل، كلّ مرحلة تحدث فيها إما إضافة أو إزالة بعض المعلومات المهمة على المعلومة التي تم إرسالها أو استقبالها تسمى هذه العملية Encapsulation، من ضمن هذه المعلومات الـ IP و الـ MAC، قسّم الخبراء هذا النموذج إلى سبع طبقات، كلّ طبقة لديها دور معيّن و بروتوكولات تعمل معها ولها علاقة فقط بالطبقة التي قبلها و التي بعدها، و هذا ما يجعل دراسة الشبكة أمرا سهلا، فبهذا التقسيم سيتم الكشف عن المشاكل التي تحدث في الشبكة و معالجتها بسرعة.


ما هو نموذج TCP/IP ؟


TCP/IP هي اختصار لـ  Transmission Control Protocol/Internet Protocol و كنموذج OSI هو نموذج خصّص لدراسة الشبكات أيضا، هو فقط نسخة مطوّرة من نموذج OSI قام فيها الخبراء باختصار الطبقات السبعة للنسخة القديمة و جعلها أربع طبقات فقط، بدأ هذا النموذج الحديث العمل في التسعينيات.

طبقات نموذج OSI



طبقة الـ Application


هذه الطبقة هي الطبقة التي تتصل مباشرة بالمستخدم عن طريق برمجيات الإتصال و الشبكة، مثال على هذه البرمجيات تطبيق What's UP، فهذه البرمجيات تقوم باستقبال المعلومة من المستخدم مباشرة و تقوم بتحويلها إلى الطبقة الثانية و العكس، من أشهر البروتوكولات التي تعمل مع هذه الطبقة بروتوكول HTTP، و هو البروتوكول الذي يسمح لنا بتصفّح صفحات الويب، و هناك أيضا بروتوكولات كثيرة تعمل في نفس الطبقة لكلّ واحد دور معيّن.

طبقة الـ Presentation


من أشهر البروتوكولات العاملة في هذه الطبقة PAD و Telnet، هذه الطبقة لديها ثلاثة عمليّات أساسية:

- Encoding/Decoding وهي عملية تحويل المعلومة إلى أكواد مثلا حرف A يصبح 065 في كود ASCII أو العكس.
- Compression/Decompression و هي عملية ضغط و فك ضغط المعلومات من أجل تقليل حجمها لتسريع عملية نقلها.
- Encryption/Decryption و هي عملية تشفير و فكّ تشفير المعلومات من أجل ضمان الحماية قبل الإرسال.

طبقة الـ Session


هذه الطبقة هي المسؤولة عن فتح و إغلاق الإتصال بين برنامج في الجهاز الأول و البرنامج نفسه في الجهاز الآخر، أيضا لديها دور في المزامنة بين الإتصالين أي تحديد سرعة محددة لإرسال و استقبال المعلومات بين الجهازين، من أشهر البروتوكولات العاملة في هذه الطبقة بروتوكول PPTP وهو بروتوكول خاص بالـ VPN. هنا تنتهي عملية إعداد المعلومة قبل الإرسال، و هذه الطبقات الثلاث الأولى نطلق على المعلومة مسطلح Data.

طبقة الـ Transport


 في هذه الطبقة تبدأ المعلومة مرحلة الإرسال، تنقسم المعلومة إلى عدة أجزاء تسمّى Segments في حالة تدخّل بروتوكول TCP أو Datagram في حالة تدخّل بروتوكول UDP، يحمل كلّ جزء رقما خاصا يستخدم فيما بعد في إعادة ترتيب المعلومة في الجهاز الآخر. إلى جانب TCP و UDP نجد بروتوكولات أخرى مثل RDP و ATP.

طبقة الـ Network


الأجزاء التي تنقسم في الطبقة السابقة تضاف إليها إلى جانب الرقم المستخدم في الترتيب، عناوين الـ IP للجهاز المرسِل و الجهاز المرسَل إليه، تقوم هذه الطبقة أيضا بعملية الـ Routing وهي العملية المسؤولة عن اختيار مسار المعلومات في شبكة الأنترنت، في هذا الطبقة تصبح المعلومة تسمى بـ Packet.

طبقة الـ Data Link


كل الـ Packets التي تأتي إلى هذه الطبقة سيتمّ أيضا إدراج عناوين الماك عليها لتصبح Frame، تتم أيضا في هذه الطبقة عملية كشف الأخطاء قبل الإرسال و عند الاستقبال عن طريق ألغوريتميات مثل CRC، من أهم البروتوكولات العاملة في هذه الطبقة بروتوكول PPP و مهمته إنشاء إتصال مباشر بين جهازين.

طبقة الـ Physical


هذه الطبقة مهمتها تحويل المعلومات (Frames) إلى Bits و تقوم أيضا بتحويل المعلومات إلى واحدة من تكنولوجيات الإرسال 802.11 إما إشارة كهربائيّة ليتم نقلها على شكل إلكترونات في كابل الشبكة Twisted Pair Cable أو الكابل المحوري Coaxial Cable، أو إلى إشارة ضوئية تنتقل عبر كابلات الألياف البصريّة Fiber Optic Cables, أو إلى إشارة راديو تنتقل عبر الـ Wi-Fi في الهواء، ببساطة و اختصار ستتحوّل المعلومات إلى إشارات حسب نوع بطاقة الشبكة.


بالنسبة لنموذج TCP/IP الطبقات الثلاث الأولى تصبح مندمجة في طبقة واحدة تسمى بـ Application، طبقة Transport تبقى دون تغيير، طبقة Network تم تغيير اسمها لتصبح Internet، أما الطبقتين الأخيرتين تندمجان أيضا و تصبحان طبقة واحدة تسمى بـ Network Inteface.


كان هذا درسنا لهذا الأسبوع، نتمنى أن تكونوا قد استفدتم منه، لا تنسوا دعمنا بنشره مع أصدقائكم، نلتقي الأسبوع القادم في درس جديد إن شاء الله.

الدروس السابقة

الشبكات الدرس7: كابل الألياف البصريّة Optical Fiber

1/19/2018 1 تعليق
وصلنا أخيرا إلى آخر درس في سلسة الكابلات، وهو النوع الثالث و الذي يعد الأسرع من حيث الإرسال و الاستقبال، وهو أيضا أطول أنواع الكابلات من حيث المسافة التي يمكن نقل المعلومات إليها, نعم إنه كابل الألياف البصرية.


ماهو كابل الألياف البصرية Fiber Optic Cable ؟


يختلف هذا الكابل عن النوعين السابقين اختلافا كبيرا, فهو لا يعتمد على الكهرباء لنقل البيانات بل يعتمد على الضوء، وهذا يعني أن سرعة تنقّل البيانات من نقطة ( أ ) إلى نقطة ( ب ) هي 300 مليون متر/الثانية، هذه السرعة الرهيبة في نقل البيانات سمحت للبشرية الوصول إلى حدود 57 جيجا في الثانية الواحدة و لماسافات تصل حتى 100 كلم, هذه الكابلات باهظة الثمن وتحتاج إلى بطاقات شبكة خاصة بها, و يجب أن تمتلك معدّات خاصة أيضا لكي تتمكّن من التعامل معها.

مما يتكوّن كابل الألياف البصرية ؟


يتكون هذا الكابل من 4 مكونات أساسية


The Core : يصنع الـ Core من الزجاج أو من البلاستيك المرن, و يعمل كقناة يمر من خلالها الضوء عن طريق الإنعكاس، حيث كلّما زاد قطره كلما زادت كمية البيانات التي يمكنه نقلها.

The Cladding : الدور الأساسي لهذه الطبقة ليس الحماية بل تعمل كمرآة تمنع خروج الضوء و تزيد انعكاسه ممّا يؤدي إلى إمكانية انتقاله لمسافات طويلة دون أن يفقد جودته حتى ولو كان الكابل ملتفّ و مطوي.

Plastic Buffer : هذه هي طبقة الحماية الأولى داخل الكابل تكون مصنوعة إما من البلاستيك أو السيليكون, على حسب نوعيّة الكابل قد نجد هذه الطبقة تتكوّن من طبقتي حماية أو أكثر، الدور الأساسي لهذه الطبقة (أو الطبقات) هو حماية الطبقتين السابقتين من الإنكسار في حالة التفاف أو طي الكابل.

The Jacket : وهي الطبقة التي تظهر لنا و دورها الأساسي هو المحافظة على صلابة معينة تمكّن الكابل من الصمود ضدّ الإنكسار و تكون ملوّنة بلون معين, فكلّ نوع من أنواع كابلات الألياف البصرية يتميّز بلون محدّد يستخدمه التقنيون لتسهل عليهم عمليّة الشراء بالإضافة إلى تحديد خصائص الكابل التقنية (المسافة القصوى، السرعة، نوعية الكابل).

أنواع كابلات الألياف البصرية


هنالك صنفين أساسيين نصنف بهما كافة أنواع هذه الكابلات

- الصنف الأوّل هو Single Mode, وكما يدلّ الإسم هذا النوع يسمح بمرور شعاع ضوئي مركّز واحد فقط يسير في منتصف القناة, طريقة صنع هذا الكابل هي التي تسمح بالمحافظة على مسار الضوء في خط واحد حتى ولو تم ليّ الكابل سيبقى الشعاع الضوئي مركزا في وسط القناة, الهدف من جعله واحد فقط هو المحافظة على قوة هذا الشعاع مما يجعل من البيانات التي يحملها أن تنتقل لماسافات طويلة جدا تصل إلى حدود الـ 100 كلم, يتميّز هذا النوع بنحافته, و حجم المعلومات التي يمكنه نقلها يكون أقل من النوع الثاني وذلك لأنه ينقل شعاع واحد في كل لحظة زمنية واحدة, كابل الـ Single Mode نجده يتلوّن باللون الأصفر.

- الصنف الثاني هو Multi Mode, يعمل عكس الـ Single Mode تماما فهو يسمح بمرور الكثير من الأشعة في نفس الوقت, ولكن طريقة انتقالها تختلف، في هذا النوع تنتقل الأشعة من خلال الإنعكاس على جدران القناة في تردّدات مختلفة, ممّا يسمح بنقل أكثر من معلومة في لحظة زمنية واحدة, يتميّز هذا النوع بثخانته, و نظرا لطريقة تنقّل الضوء من خلاله تنقص المسافة التي يمكن أن يقطعها هذا الضوء, في المقابل كمية البيانات التي يمكن أن تنقلها ستكون كبيرة جدّا, نجد هذا النوع باللون البرتقالي.
إذا كنت مهندس شبكات فستختار إمّا المسافة الطويلة Single Mode أو السرعة الكبيرة Multi Mode. هذان الصنفان يدخلان في إطار الشبكات المحليّة، هناك أنواع أخرى خاصة فالكابلات التي تنقل البيانات بين الدول مصنوعة بشكل خاص حيث أنها ستمرّ من خلال البحار و المحيطات و تتميّز بقدرة تحمّل كبيرة و تستطيع نقل البيانات لمسافات خياليّة.

بعض أنواع رؤوس كابلات الألياف البصرية





و بهذا نكون قد أنهينا سلسلة الكابلات, نتمنى أن نكون قد أفدناكم, لا تنسوا مشاركة الموضوع مع أصدقائكم حتى يستفيدوا معكم.

الدروس السابقة

الاشتراك في: الرسائل (Atom)